只出现一次的数字

1. 题目描述

给你一个 非空 整数数组 nums ，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题，且该算法只使用常量额外空间。

示例 1 ：

输入：nums = [2,2,1] 输出：1 示例 2 ：

输入：nums = [4,1,2,1,2] 输出：4 示例 3 ：

输入：nums = [1] 输出：1

提示：

1 <= nums.length <= 3 * 104 -3 * 104 <= nums[i] <= 3 * 104 除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。

2. 分析

这个分析是我从网上找的。非常有意思。

题目要求时间复杂度 O(N) ，空间复杂度 O(1) ，因此首先排除 暴力法 和 辅助哈希表法 。

设整型数组 nums 中出现一次的数字为 x ，出现两次的数字为 a,a,b,b,... ，即：

nums=[a,a,b,b,...,x] 这里用到了异或运算。因为异或是指，同则为0 ，不同则为1 异或运算有个重要的性质，两个相同数字异或为 0 ，即对于任意整数 a 有 a⊕a=0 。因此，若将 nums 中所有数字执行异或运算，留下的结果则为 出现一次的数字 x ，即：   a⊕a⊕b⊕b⊕...⊕x   =0⊕0⊕...⊕x   =x ​

3. 代码

def oneNumber(nums: List[int]) -> List[int]:
        x = 0
        for num in nums:  # 1. 遍历 nums 执行异或运算
            x ^= num      
        return x;         # 2. 返回出现一次的数字 x
# 主函数，读取输入并打印输出
if __name__ == "__main__":
    nums=[2,2,1]
    print(oneNumber(nums))